一种双焦点赋形反射面天线的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种双焦点赋形反射面天线的方法，该方法用于双焦点赋形反射面天线，所述双焦点赋形反射面天线包括相控阵馈源和赋形反射面；所述方法包括：预设赋型反射面为抛物面，确定赋型反射面的方位向切面的曲线和距离向切面的曲线；将方位向切面的曲线和距离向切面的曲线进行合并处理，获得赋形反射面的曲面方程，由于反射面的方位向和距离采用不同的方程构建整个反射面的面型，这种反射面天线能够实现方位向±5°距离向±3°的扫描范围，并保证在扫描范围内，天线具有稳定的增益输出。本发明专利技术实施例还公开了一种双焦点赋形反射面天线的装置、双焦点赋形反射面天线和计算机可读存储介质。

【技术实现步骤摘要】
一种双焦点赋形反射面天线的方法和装置
本专利技术涉及星载领域的多极化合成孔径雷达SAR技术，尤其涉及一种双焦点赋形反射面天线的方法、装置、双焦点赋形反射面天线和计算机可读存储介质。
技术介绍
地球同步轨道多极化合成孔径雷达(SAR，SyntheticApertureRadar)天线口径面积在1000m2以上，因此需要采取轻型可展开天线技术。由相控阵馈源和可展开的网状反射面共同组成的反射面天线以其所具有的展开机构相对简单、重量轻、效率高、可实现空间功率合成和波束满功率连续扫描的特点成为目前星载雷达领域大口径轻型可展开天线的主流，但以相控阵馈源反射面天线实现SAR凝视成像所要求的宽角电扫描具有很高难度。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种双焦点赋形反射面天线的方法、装置、双焦点赋形反射面天线和计算机可读存储介质，能够利用有源相控阵馈源，通过对反射面天线进行双焦点的赋形设计，实现反射面天线的宽角扫描能力，从而为其工程应用方面提供有力支撑。本专利技术的技术方案是这样实现的：一方面，本专利技术实施例提供一种双焦点赋形反射面天线的方法，所述方法用于双焦点赋形反射面天线，所述双焦点赋形反射面天线包括相控阵馈源和赋形反射面；所述方法包括：预设赋型反射面为抛物面，确定所述赋型反射面的方位向切面的曲线和距离向切面的曲线；将所述方位向切面的曲线和距离向切面的曲线进行合并处理，获得所述赋形反射面的曲面方程。在上述方案中，所述确定所述赋型反射面的方位向切面的曲线，包括：确定赋型反射面的第一参数和馈源的第一轴向位置，根据所述第一参数和馈源的第一轴向位置生成所述赋型反射面的方位向切面的曲线。在上述方案中，所述确定赋型反射面的第一参数和馈源的第一轴向位置，包括：将位于抛物面轴向的单馈源设为原始照射源，将赋型反射面的参数设为预设参数，调整所述单馈源的轴向位置，当所述单馈源经反射面后的波束宽度覆盖角度满足第一预设条件时，确定所述单馈源的轴向位置为初始轴向位置；在所述初始轴向位置处，将多个所述单馈源沿方位向排布成线馈源，调整所述赋型反射面的参数和线馈源的轴向位置，当每个单馈源的波束宽度覆盖角度满足所述第一预设条件，且在满足第一预设条件的波束宽度覆盖角度内每个单馈源的方向图起伏满足第二预设条件时，确定当前赋型反射面的参数为第二参数，确定当前线馈源的轴向位置为第二轴向位置；将每个单馈源的方向图数据采用仅相位加权的方法进行计算，获得天线的扫描波束，调整所述赋型反射面的参数和线馈源的轴向位置，当所述方向图的副瓣电平和扫描波束的波束宽度满足第三预设条件时，确定当前赋型反射面的参数为第一参数，确定当前线馈源的轴向位置为第一轴向位置。在上述方案中，确定所述赋型反射面的距离向切面的曲线，包括：在距离向将反射面进行偏馈设置，调整抛物线的焦距参数，当天线的距离向的扫描角度满足第四预设条件时，确定所述抛物线的焦距参数为最佳焦距参数，根据所述最佳焦距参数生成距离向切面的曲线。在上述方案中，所述调整所述赋型反射面的参数和线馈源的轴向位置，当所述方向图的副瓣电平和扫描波束的波束宽度满足第三预设条件时，确定当前赋型反射面的参数为第一参数，确定当前线馈源的轴向位置为第一轴向位置，包括：调整馈源的赋型反射面的面型、线馈源的轴向位置、馈源的布阵间距和馈源长度，当所述方向图的副瓣电平和扫描波束的波束宽度满足第三预设条件时，确定当前赋型反射面的面型、馈源的布阵间距和馈源长度为赋型反射面的第一参数，确定当前线馈源的轴向位置为第一轴向位置。在上述方案中，在所述将所述方位向切面的曲线和距离向切面的曲线进行合并处理，获得所述赋形反射面的曲面方程之后，还包括：基于所述赋形反射面的曲面方程对天线面型进行典型波束的计算，验证天线的性能。一方面，本专利技术实施例还提供一种双焦点赋形反射面天线的装置，所述装置包括：确定单元和处理单元，其中，所述确定单元，用于预设赋型反射面为抛物面，确定所述赋型反射面的方位向切面的曲线和距离向切面的曲线；所述处理单元，用于将所述方位向切面的曲线和距离向切面的曲线进行合并处理，获得所述赋形反射面的曲面方程。一方面，本专利技术实施例还提供一种双焦点赋形反射面天线，包括：相控阵馈源、赋形反射面；其中，所述相控阵馈源产生具有扫描能力的波束，所述具有扫描能力的波束通过所述赋形反射面后，实现反射面天线的大角度扫描。在上述方案中，所述相控阵馈源摆放的位置为偏馈。一方面，本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上任一项所述的方法的步骤。本专利技术实施例提供了一种双焦点赋形反射面天线的方法、装置、双焦点赋形反射面天线和计算机可读存储介质，能够很好地利用有源相控阵馈源，通过对反射面天线进行双焦点的赋形设计，实现反射面天线的宽角扫描能力，从而为其工程应用方面提供有力支撑。同常规反射面天线相比，该赋形单反射面天线波束宽度能够覆盖方位向±5°，方位向±3°，以满足天线方位向大扫描角度的需求。附图说明图1为本专利技术实施例提供的双焦点赋形反射面天线的方法流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的馈源结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的双焦点反射面俯视图；图4为本专利技术实施例提供的双焦点反射面侧视图；图5为本专利技术实施例提供的天线法向波束信息；图6为本专利技术实施例提供的天线方位向5°距离向0°波束信息；图7为本专利技术实施例提供的天线方位向0°距离向3°波束信息；图8为本专利技术实施例提供的天线方位向5°距离向3°波束信息；图9为本专利技术实施例提供的双焦点赋形反射面天线的装置结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本专利技术实施例提供一种双焦点赋形反射面天线的方法，如图1所示，该方法可以包括：步骤101、预设赋型反射面为抛物面，确定所述赋型反射面的方位向切面的曲线和距离向切面的曲线。具体的，本专利技术实施例提供的方法可以用于双焦点赋形反射面天线，该双焦点赋形反射面天线至少包括：相控阵馈源和赋形反射面。示例性的，二维平面有源相控阵馈源的设计可以如图2所示，馈源采用正方形切角成八边形的设计，以达到需要提供的扫描波束性能。可以在保证天线本身不进行机械转动的情况下，实现波束的二维电子扫描能力，灵活性得到提高。同时其工程上的易实现性为反射面天线的整个结构设计与稳定都提供了强有力的保障。图2的有源相控阵馈源参数如下表所示，其中，单元间距为相邻两个单馈源之间的距离。表1有源相控阵馈源参数表馈源尺寸1920mm×1920mm单元间距30mm×30mm单元数目(AZ×EL)64×64单元排布方式矩形栅格中心频率5.4GHz一种可能的实现方式中，所述确定所述赋型反射面的方位向切面的曲线，包括：确定赋型反射面的第一参数和馈源的第一轴向位置，根据所述第一参数和馈源的第一轴向位置生成所述赋型反射面的方位向切面的曲线。具体确定赋型反射面的第一参数和馈源的第一轴向位置，包括：将位于抛物面轴向的单馈源设为原始照射源，将赋型反射面的参数设为预设参数，调整所述单馈源的轴向位置，当所述单馈源经反射面后的波束宽度覆盖角度满足第一预设条件时，确定所述单馈源的轴向位置为初始轴向位置；在所述初始轴向位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双焦点赋形反射面天线的方法，其特征在于，所述方法用于双焦点赋形反射面天线，所述双焦点赋形反射面天线包括相控阵馈源和赋形反射面；所述方法包括：预设赋型反射面为抛物面，确定所述赋型反射面的方位向切面的曲线和距离向切面的曲线；将所述方位向切面的曲线和距离向切面的曲线进行合并处理，获得所述赋形反射面的曲面方程。

【技术特征摘要】
1.一种双焦点赋形反射面天线的方法，其特征在于，所述方法用于双焦点赋形反射面天线，所述双焦点赋形反射面天线包括相控阵馈源和赋形反射面；所述方法包括：预设赋型反射面为抛物面，确定所述赋型反射面的方位向切面的曲线和距离向切面的曲线；将所述方位向切面的曲线和距离向切面的曲线进行合并处理，获得所述赋形反射面的曲面方程。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述赋型反射面的方位向切面的曲线，包括：确定赋型反射面的第一参数和馈源的第一轴向位置，根据所述第一参数和馈源的第一轴向位置生成所述赋型反射面的方位向切面的曲线。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定赋型反射面的第一参数和馈源的第一轴向位置，包括：将位于抛物面轴向的单馈源设为原始照射源，将赋型反射面的参数设为预设参数，调整所述单馈源的轴向位置，当所述单馈源经反射面后的波束宽度覆盖角度满足第一预设条件时，确定所述单馈源的轴向位置为初始轴向位置；在所述初始轴向位置处，将多个所述单馈源沿方位向排布成线馈源，调整所述赋型反射面的参数和线馈源的轴向位置，当每个单馈源的波束宽度覆盖角度满足所述第一预设条件，且在满足第一预设条件的波束宽度覆盖角度内每个单馈源的方向图起伏满足第二预设条件时，确定当前赋型反射面的参数为第二参数，确定当前线馈源的轴向位置为第二轴向位置；将每个单馈源的方向图数据采用仅相位加权的方法进行计算，获得天线的扫描波束，调整所述赋型反射面的参数和线馈源的轴向位置，当所述方向图的副瓣电平和扫描波束的波束宽度满足第三预设条件时，确定当前赋型反射面的参数为第一参数，确定当前线馈源的轴向位置为第一轴向位置。4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，确定所述赋型反射面的距离向切面的曲线，包括：在距离向将反射面进行偏馈设置，调整抛物线的焦距参数，当天线的距...

【专利技术属性】
技术研发人员：王楠，吴亮，欧乃铭，王文涛，郎宇，
申请(专利权)人：中国科学院电子学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11